湿法炼锌过程中氟氯脱除技术的应用研究

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2018年 5月上 世界有金属11
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M etallurgical smelting
湿法炼锌过程中氟氯脱除技术的应用研究
段 超
(昆明有冶金设计研究院股份公司,云南 昆明 650051)
摘 要:
随着我国社会发展步伐的日渐加快,对于各类原材料的需求量急剧上升,锌原料即是其中一种。目前,工业炼锌采用的主要技术方法是湿法炼锌,这个过程中由于原料中的氟和氯进入了湿法系统,使得溶液氟、氯离子超标的问题始终困扰着相关工艺的发展,成为难以克服的技术瓶颈。本文就湿法炼锌工艺中氟、氯离子超标的危害性进行了阐述,同时就几种有较好前景的氟氯脱除方法和技术进行介绍,希望能对湿法炼锌工艺的改进提供一些帮助。
关键词:
硫酸锌溶液;氟离子;氯离子;湿法冶炼;脱除方法中图分类号:TF813  文献标识码:A  文章编号:
1002-5065(2018)09-0011-2Application of fluorine and chlorine removal technology in zinc hydrometallurgy process
DUAN Chao
(Kunming Nonferrous Metallurgy Design and Research Institute joint stock company, Kunming 650051,China)
Abstract: with the accelerated pace of social development in China, the demand for all kinds of raw materials has risen 
sharply, and zinc raw materials are one of them. At present, the main technical method of industrial zinc smelting is zinc hydrometa
llurgy. In this process, the fluorine and chlorine in the raw materials have entered the wet process system, which makes the problem of the fluoride and chloride ion exceeding the standard of the solution always puzzles the development of the related technology and becomes a difficult technical bottleneck to overcome. In this paper, the harmfulness of the excess of fluoride and chloride in the process of zinc hydrometallurgy is expounded. At the same time, several promising methods and techniques for the removal of fluorine and chlorine are introduced, hoping to provide some help to the improvement of the process of zinc hydrometallurgy.
Keywords: zinc sulfate solution; fluoride ion; chloride ion; hydrometallurgy; removal method
收稿时间:
2018-04作者简介:段超,生于1972年,男,重庆人,高级工程师,研究方向:冶金、化工工艺技术。
就目前全世界的锌原料生产情况来看,湿法炼锌工艺处于绝对主导的地位。约有80%的锌原料是采用湿法炼锌工艺进行提炼的。全湿法炼锌工艺是经过不断的技术改进和发展以后目前最先进的炼锌技术,该技术采用硫化锌精矿氧压直接浸出和常压富氧直接浸出的方法,通过焙烧一浸出一净化一电积流程,实现了锌材料提炼的大型化、连续化、自动化生产。
与此同时,由于矿产资源不断开采,使得锌矿石的品位逐渐变低,尤其是矿石中氟、氯等杂质含量的提高,对炼锌工艺提出了更大的挑战。在传统的湿法炼锌工艺中,70%的氟、氯杂质可以在沸腾焙烧过程中进入烟气制酸系统,但还有30%会随着氧化锌烟尘进入湿法系统,由于全湿法工艺取消了焙烧工序,因此这些氟、氯杂质会影响到湿法系统的全过程,造成系统氟、氯含量超标,使得生产过程受到严重影响。为了保证炼锌工艺的品质,减少氟、氯含量超标对生产的影响,针对炼锌过程中氟氯脱除技术的应用研究一直没有停止过。
短信发技术1 氟氯对湿法炼锌系统的影响
dvd机芯
溶液聚合氟、氯杂质在全湿法炼锌过程中,主要影响的是浸出、净化和电解工序的生产。它们会对处于高速运转中的泵的叶
轮和搅拌机部件进行腐蚀、溶解,导致泵的泄漏。同时,在
电解工序中,氯离子对阳极铅银板的腐蚀还会使腐蚀的产物沉积于阴极,从而直接影响到锌的析出品级率。
经研究发现,浓度在300mg/L 的氯离子因腐蚀阳极铅银板造成的锌品级率降低问题,还可以通过对电解添加剂的调节进行缓解,但如果氯离子的浓度达到了500mg/L,就会透过阳极板的保护膜与铅板发生反应生成氯化铅,从而导致电解液中的铅离子含量上升,在阴极上析出,影响到阳极铅银板的使用寿命。当氯离子的浓度达到500mg/L 时,对操作环境的影响会进一步恶化。目前公认的电解液中氯离子含量应控制在100mg/L~200mg/L 以内。
与氯离子不同,氟离子对电解的影响主要是会对阴极铝板的腐蚀,使锌离子粘连在铝板上,加大阴极铝板的消耗、造成锌的剥离过程变得更为困难,从而使电解过程的工作无法正常开展。经研究发现,氟离子浓度超过100 mg/L 就会使阴极铝板的厚度变薄,氟离子浓度达150 mg/L 的电解液会大面积腐蚀阴极铝板,并严重影响正常生产。目前认为,硫酸锌电解液中的氟离子浓度应控制在50mg/L 以内,才能确保正常生产。
2 氟氯的控制技术及脱除方法
全湿法炼锌工艺中由于省去了焙烧工序,使得原料中的氟、氯完全参与到提炼的全部工序中,使得相关元素对日常生产的影响更为扩大,并直接导致了产品品质的下降。目前,在全湿法炼锌中,氯、氟离子的含量长期保持在100mg/L~180mg/L,最高时甚至达到了500mg/L,远远
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